THIẾT BỊ CHƯNG CẤT TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Quá trình chưng cất liên tục hệ hai cấu tử

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM BỘ MÔN: KỸ THUẬT THỰC PHẨM THIẾT BỊ CHƯNG CẤT TRONG CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM SVTH: NHĨM GVHD: NGUYỄN HỮU QUYỀN NGUYỄN THỊ TUYẾT PHỤNG 2005200925 NGUYỄN VÕ MINH THÚY 2005200335 NHÓM LÊ THỊ NGỌC ÁNH 2005201026 LÊ THỊ MỸ HUYỀN 2005200348 LÊ THỊ THU DUNG 2005202018 MỤC LỤC I Tổng quan chưng cất III Cân nhiệt lượng II Quá trình chưng cất liên tục hệ hai cấu tử IV Các thiết bị chưng cất TỔNG QUAN VỀ CHƯNG CẤT KHÁI NIỆM I PHÂN LOẠI CÂN BẰNG PHA QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT KHÁI NIỆM - Chưng cất dùng để tách cấu tử hỗn hợp lỏng, lỏng – thành cấu tử riêng biệt - Dựa vào độ bay khác cấu tử hỗn hợp - Sản phẩm: + Đỉnh: cấu tử có độ bay lớn – thấp + Đáy: cấu tử có độ bay – cao PHÂN LOẠI Chưng đơn giản: tách hỗn hợp cấu tử có độ bay khác “ Chưng nước trực tiếp: tách hỗn hợp chất khó bay tạp chất không bay Chưng chân không: trường hợp cần hạ thấp nhiệt độ sôi cấu tử (với cấu tử dễ bị phân huỷ nhiệt độ cao hay có nhiệt độ sơi q cao) Chưng luyện: tách hoàn toàn hỗn hợp cấu tử dễ bay hịa tan phần hịa tan hồn tồn vào CÂN BẰNG PHA QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT - Ở áp suất không đổi P = const, phụ thuộc thành phần cấu tử pha lỏng pha có đường cong sơi đường ngưng tụ - Phân thành ba khu vực Đồ thị cân pha lỏng – pha lỏng, pha pha QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT LIÊN TỤC II NGUYÊN TẮC VÀ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG CÂN BẰNG VẬT CHẤT NGUYÊN TẮC, SƠ ĐỒ HÊ THỐNG Bồn nguyên liệu Bồn cao vị Bơm Van Thiết bị đun dòng nhập liệu Lưu lượng kế Nhiệt kế Áp kế Tháp 10 Thiết bị ngưng tụ 11 Bồn chứa tạm thời 12 Bồn chứa SP đỉnh 13 Thiết bị đun sôi đáy tháp 14 Thiết bị làm nguội SP đáy 15 Bồn chứa sản phẩm đáy 16 Thiết bị làm nguội SP đỉnh CÂN BẰNG VẬT CHẤT  Phương trình làm việc  Phương trình cân cho tồn tháp F= W + P F – suất lượng nhập liệu, kmol/h W – lượng sản phẩm đáy, kmol/h P – lượng sản phẩm đỉnh, kmol/h F : phần mol cấu tử nhập liệu mol/mol W : phần mol cấu tử sản phẩm đáy : phần mol cấu tử sản phẩm đỉnh mol/mol P mol/mol 10 F = W.W + P.P F CÂN BẰNG NHIỆT CỦA THÁP , kg/s Qn - nhiệt mang ra, W; Qw – nhiệt sản phẩm đáy mang ra, W; Qm - nhiệt môi trường, lấy 5% QD2 , W; - nhiệt hh mang thiết bị & vào tháp, W; Qx – nhiệt lượng mơi trường bên ngồi mang vào, W; 19 CÂN BẰNG NHIỆT THIẾT BỊ NGƯNG TỤ Nếu ngưng tụ hồi lưu: , kg/s Nếu ngưng tụ hoàn toàn , kg/s C1 – nhiệt dung riêng nước nhiệt độ trung bình; ), J/kg.độ; r - ẩn nhiệt hoa hơi, J/kg; t1 , t2 – nhiệt độ vào nước, 0C 20 CÂN BẰNG NHIỆT THIẾT BỊ LÀM LẠNH Trường hợp ngưng tụ hồi lưu: Trường hợp ngưng tụ làm lạnh hoàn toàn: - nhiệt độ đầu vào đầu sản phẩm đỉnh, 0C; Cp – nhiệt dung riêng sp đỉnh nhiệt độ trung bình; J/kg.độ; G3 ,G4 - lượng nước lạnh tiêu tốn cho hai trường hợp, 21 kg/s CÁC THIẾT BỊ CHƯNG CẤT IV THIẾT BỊ CHƯNG CẤT ĐƠN GIẢN THIẾT BỊ CHƯNG CẤT LIÊN TỤC THIẾT BỊ CHƯNG CẤT ĐƠN GIẢN Gồm phận chính: + Thiết bị đun nóng + Bình cất + Thiết bị ngưng tụ - Ứng dụng để chưng cất sản Sơ đồ chưng cất đơn giản phẩm khơng địi hỏi tinh khiết 23 cao Thiết bị chưng cất rượu bằng điện 24 Cấu tạo máy chưng cất rượu điện Chưng cất tinh dầu Nấu rượu truyền thống 25 Chưng tách hỗn hợp muối – nước THIẾT BỊ CHƯNG CẤT LIÊN TỤC  Thiết bị chưng cất dạng tháp đệm - Tháp đệm có hình trụ, gồm nhiều bậc nối với mặt bích hay hàn - Vật chêm đệm giúp tăng hiệu trình 26 - Có nhiều loại vật liệu đệm như: than hoạt tính, silicagel, zeolit,… Người ta thường chọn loại vật liệu đệm rỗng trịn, cịn tùy thuộc mục đích q 27 Ưu điểm: Chế tạo đơn giản trở lực thấp Làm việc với chất lỏng bẩn Nhược điểm: Hiệu suất thấp, ổn định, khó vận hành, thiết bị nặng nề khó chế tạo  Tháp chưng cất dầu thô nhà máy lọc dầu 28  THIẾT BỊ CHƯNG CẤT DẠNG THÁP MÂM Thiết bị chưng cất mâm xun lỗ 29 Khơng có ống chảy chuyền Có ống chảy chuyền - Tháp mâm thân hình trụ, thẳng đứng - Trên mâm có nhiều lỗ hay rãnh Ưu điểm: chế tạo đơn giản, dễ vệ sinh, trở lực tương đối lớn Hiệu suất cao Nhược điểm: kết cấu phức tạp, yêu cầu lắp đặt cao Không làm việc với chất lỏng bẩn 30 Thiết bị chưng cất mâm chóp - Trên mâm bố trí có tháp dạng tròn, xupap, chữ S,… 31 Ưu điểm: Hiệu suất truyền khối cao, ổn định tiêu hao lượng → số mâm Nhược điểm: Chế tạo phức tạp, trở lực lớn 32 CẢM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE! 33 ... hai trường hợp, 21 kg/s CÁC THIẾT BỊ CHƯNG CẤT IV THIẾT BỊ CHƯNG CẤT ĐƠN GIẢN THIẾT BỊ CHƯNG CẤT LIÊN TỤC THIẾT BỊ CHƯNG CẤT ĐƠN GIẢN Gồm phận chính: + Thiết bị đun nóng + Bình cất + Thiết bị. .. Tổng quan chưng cất III Cân nhiệt lượng II Quá trình chưng cất liên tục hệ hai cấu tử IV Các thiết bị chưng cất TỔNG QUAN VỀ CHƯNG CẤT KHÁI NIỆM I PHÂN LOẠI CÂN BẰNG PHA QUÁ TRÌNH CHƯNG CẤT KHÁI... chưng cất sản Sơ đồ chưng cất đơn giản phẩm khơng địi hỏi tinh khiết 23 cao Thiết bị chưng cất rượu bằng điện 24 Cấu tạo máy chưng cất rượu điện Chưng cất tinh dầu Nấu rượu truyền thống 25 Chưng